楊嘉鑄
(廣東電網(wǎng)有限責任公司梅州供電局,廣東 梅州 514000)
作為輸電網(wǎng)重要組成部分,架空輸電線路運行安全性與電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定及用戶息息相關。架空線路所處環(huán)境條件惡劣,長時間在曠野中暴露,容易引起線路受損,尤其是在大跨越段,斷線故障屢見不鮮,會引起供電故障、跳閘斷電[1],降低供電的可靠性。因此應積極采取處置措施確保線路運行安全。
某110 kV高壓架空輸電線,在39#~42#桿大跨越段出現(xiàn)斷線,該段地處山區(qū),耐張段全長645 m,在線夾590 mm 位置斷裂。該段集中了較多重要的跨越物,跨越了1條超高速、1條國道、2條35 kV架空輸電線路以及1 條220 kV 架空輸電線路。通過調查發(fā)現(xiàn)該地區(qū)在松線蟲防治工作中將松樹砍伐,導致導線發(fā)生斷線。
對現(xiàn)場環(huán)境及周圍線路運行情況檢查與分析,先采用臨時處理措施修復線路斷點,然后采取永久處置措施,保障供電盡快恢復。
明確斷線點位置后,采取臨時處置措施,即導線接續(xù)壓接。鉗壓鋁絞線自一端向另一端交錯施壓壓膜。在對LGJ-185 型及以下鋼芯鋁絞線鉗壓時,需要借助1 根連續(xù)管,由管中央向兩端交錯施壓鉗壓,形成首尾串聯(lián)結構。在壓接導線時,操作人員須掌握好操作要點,使得鉗壓機與被壓導線保持垂直狀態(tài),對連續(xù)管予以妥善固定,保障??谂c規(guī)劃的印跡對準,嚴格按照先后順序將其一一交錯按壓,避免先壓一邊再壓另一邊,防止鉗壓不平[2]。
完成壓接后,應注意控制接續(xù)管彎曲度,最大不得超過2%,若彎曲明顯,應采用橡膠錘進行校直,將木片墊好,并輕輕敲擊,使其平整,但不得采用鐵錘敲打。需要注意的是,在壓接操作過程中,應檢查鉗壓模數(shù)、測量模距、壓接適度,用力均勻,避免過快、過猛[3]。采用該方法進行處置操作性強,能夠降低成本,且能夠減少對周圍環(huán)境的影響,在短時間內(nèi)便能夠恢復供電。但該方法也存在一定的
局限性,須要將最大允許斷線張力控制在95%以上。而事實上基于施工現(xiàn)場條件的影響,多數(shù)經(jīng)過壓接后難以執(zhí)行張力試驗,無法校驗接續(xù)強度,若未達到要求,將會為線路運行埋下安全隱患。
對跨越段39#~42#桿段進行分析,發(fā)現(xiàn)耐張段線下存在集中且大量的跨越物,2018年公司明確提出大跨越段安全性能應較非跨越段高出10%以上,達到100%安全,因此需要更換受損的耐張段。A相導線無疑是可靠性選擇。
調查發(fā)現(xiàn)線路39#~42#桿塔布設不合理,與2018年反措要求存在一定的出入。在18項反措要求中,強調可將39#~42#桿塔布置為耐張-直線-被跨越物-直線-耐張模式、耐張-直線-被跨越物-耐張模式。另外還對重要跨越段的耐張桿塔承力提出了明確的要求。該工程的原本設計是耐張-被跨越物-直線-直線-耐張型的方式,盡管在操作規(guī)范上滿足了設計要求,但仍然與新出臺的反措相違背[4-5]。#42 J36 桿也未能滿足反措要求。在檢查#40~#42 段桿塔接地時,發(fā)現(xiàn)存在嚴重的外露銹蝕問題,考慮是長年雨水沖刷的結果,導致接地電阻值偏大。在檢查中還發(fā)現(xiàn)原復合絕緣子存在嚴重的老化問題,須更換三相絕緣子。該段分布了大量的泡桐、松樹等,林木比較旺盛,生長較快,線路運行存在安全隱患。
更換受損段的導線,可增加一個#39+1耐張塔,按照新的反措規(guī)定對跨越桿塔進行合理化布設,達到安全運行的目標。#40~#42 段桿塔時,須先改造接地情況,避免線路受到雷擊的影響。在操作中可選擇分節(jié)式銅包鋼接地棒,其具有電阻性能低、使用壽命長、張力大等優(yōu)勢,深鉆也不會出現(xiàn)皺裂與脫落[6]。選擇銅包鋼接地棒時,長度應在1.5 m 以上,直徑超過1.5 cm,銅層厚度在0.25 mm以上。根據(jù)不同接地電阻,雷擊110 kV架空絕緣導線、桿塔耐雷水平與跳閘率關系,接地電阻選擇4 Ω。
根據(jù)具體方案,選擇#40 桿前65 m 位置建立#39+1耐張塔,拆分原有的耐張段,將其分為2個耐張段,這不僅能夠使得耐張段長度縮短,而且能夠對桿塔、耐張段受力條件起到改善作用,促進線路運行安全性與穩(wěn)定性的提升。在實際操作中,僅需更換要對#39+1~#42段A相的導線,縮短了因跨越段停電時間,與反措要求及相關規(guī)范相符,達到運行安全的目的[7]。經(jīng)過上述操作,桿塔安全性與穩(wěn)定性均能夠提升50%。由于耐張段進行了改短處理,調整了弧度與垂度,使得導線的水平拉應力下降,至少降低了30%,提升導線安全性。按照反措要求綜合評估,發(fā)現(xiàn)其承力、布設均達到了要求。
通過對斷口的分析,發(fā)現(xiàn)1號樣鋼芯線有6根出現(xiàn)斷口,形狀為杯錐形,提示斷裂發(fā)生時也伴隨塑性形變。鋼芯中一根斷口表面光滑,但處于重熔狀態(tài),基于此對1號樣、2號樣進行拉伸力學性能測試,結果如表1所示。發(fā)現(xiàn)1號樣鋁單線抗拉強度僅達到了標準值的50%,抗拉強度值出現(xiàn)明顯的波動,較標準規(guī)定值低。2號樣鋼絲單線抗拉強度高,能夠滿足標準要求,少部分鋁單線抗拉強度較標準要求略低。
表1 導線力學拉伸強度試驗
在進行基礎處理時,不須斷電,先進行基礎澆筑。在安裝鐵塔前,將35 kV某線1停用,停電后檢查路運行情況,確保無誤后,建立一個新的#39+1塔,同時事先在#39+1、#42桿塔位置進行臨時拉線處理,將樹障清理后,鋪展放好,更換段導線換。檢查鐵塔,將30 kV 的線路與10 kV 線路停用,經(jīng)檢查確認線路無異常后,在新耐張塔位置斷開導線[8]。然后引入#39~#42段線,更換A相導線,更換絕緣子,對弧垂做好相應調整,完成安裝。
在后續(xù)線路管理中,須加強對該段線路的監(jiān)測與巡查,確保振動線路與舞動線路處于正常運行狀態(tài),尤其惡劣天氣環(huán)境下,應廣泛搜集巡檢信息,加強運行維護,為設計與維護保養(yǎng)提供參考。導線、地線的選擇應充分考慮其質量,嚴格技術規(guī)范,避免鋼芯與地線中有焊接接頭。若在線路巡檢中發(fā)現(xiàn)損傷、斷股,應嚴格按照《架空送電線路運行規(guī)范》作出正確、及時地處理。